半导体晶圆车间设计布局要点
时间:2022-06-10 13:58:00 作者:南京环鼎-编81 分类:行业资讯 浏览:98次

半导体器件晶圆的生产过程中,易受外来物、灰尘粒子、金属离子等外来物的影响而破坏表面结构,这种产品特性也决定了其制造过程中必须有洁净度的要求。同时,在半导体晶圆的测试过程中,测试间也必须置于洁净室中,洁净度的控制也同样重要,洁净室的洁净度控制不好,会导致空气中的含尘量过高,从而导致外来物的增加,进而影响到测试的准确度、稳定性。严重还会导致探针测试卡的损坏。

 半导体 晶圆车间设计布局要点

洁净室最主要的作用就在其能控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度及温湿度,使产品能在一个良好之环境空间中生产。在晶圆车间中,为了解决晶圆测试中良率不佳、测试结果不稳定,探针测试卡的损毁及晶圆的报废这些问题,洁净室及辅助室的设计就该是厂区建设的首要任务之一。

越是大的从事晶圆生产的企业对整个工厂自动化、智能化程度要求越高,所以对半导体洁净生产车间的设计师来说,动辄几百亿投资的晶圆厂区做怎样的合理规划、系统架设以提高整个洁净工厂的空间利用率、减少机台的闲置时间、提升产品的良率是他们设计的重中之重。当然这些内容也是工厂设计定稿前需要与厂家重点探讨研究的问题。

晶圆车间对生产环境的温度、湿度、洁净度、防微振等均有着严格的控制要求,且各种配套系统繁多复杂。中国实验室建设中心设计师常规也会采用FAB布局设计。

大多数FBA工厂都是四层结构,从上至下分别为:上技术夹层,洁净生产层,洁净下技术夹层和非洁净下技术夹层。

设计指标及参数要点:

1. 因其对生产环境的恒温恒湿温控制要求很高(温度控制在22℃±1℃,相对湿度控制在43%±3%);

2. 生产大环境的空气洁净等级为千级(ISO 6级);

3. 光刻等特殊区域的空气净化等级十级(ISO 4级);

4. 规范要求空气净化等级(ISO 1-4级)的净化室采用垂直层流:上技术夹层(送风静压箱)中的空气通过FFU(风机过滤机组)输送至洁净生产层,气流通过高架地板及华夫板孔洞送至洁净下技术夹层,再经过回风夹道中的DCC(干冷盘管)回到上技术夹层,循环往复。

此外Fab工厂会使用大量的易燃易爆、毒性化学品,且种类繁多,因此设计师在设计过程中要格外注意根据规范设计甲乙类气体、危险化学品,甚至惰性气体的存放和分配间应靠外墙布置,且酸性,碱性,有机类化学品存放收集间相对应的室外还应预留足够的槽罐车装卸场地面积。消防设计作为Fab工厂设计的难点和痛点,设计师要在防火分区设计、防泄爆设计、专用消防口的设置工作中投入大量精力。《硅集成电路芯片工厂设计规范》、《建筑设计防火规范》《电子工业洁净厂房设计规范》、《洁净厂房设计规范》这四大规范作为晶圆车间设计的主要规范,每位设计师需研究透彻并作为设计依据加以实践。

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